নিউটনীয় বলবিদ্যা — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ৪র্থ অধ্যায়। এখানে ৮৭০টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৮৭০ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ৪
পাতা ২৩/৪৪
-
৪৪১
একটি গাড়ি 10 m s-1 সমবেগে চলছে। নিচের কোনটি সত্য?
- ক গাড়িটির ওপর কোনো বলই ক্রিয়া করছে না
- খ গাড়ি দ্বারা প্রযুক্ত বল ঘর্ষণ বলের সমান
- গ গাড়ি দ্বারা প্রযুক্ত বল ঘর্ষণ বলের চেয়ে বেশি
- ঘ গাড়ি দ্বারা প্রযুক্ত বল ঘর্ষণ বলের চেয়ে কম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) গাড়ি দ্বারা প্রযুক্ত বল ঘর্ষণ বলের সমান
সমবেগ মানে ত্বরণ শূন্য, তাই নিট বল শূন্য — ইঞ্জিনের প্রযুক্ত বল ঠিক ঘর্ষণ বলের সমান। (বল একেবারে না থাকা আর লব্ধি বল শূন্য হওয়া এক নয়।) -
৪৪২
বস্তুর উপর প্রযুক্ত বাহ্যিক বলের লব্ধি যখন শূন্য হয়, তখন—
- ক a = 0
- খ v = 0
- গ a = ধ্রুবক
- ঘ সবগুলো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) a = 0
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র: লব্ধি বল F = ma। লব্ধি শূন্য হলে ma = 0, আর ভর কখনো শূন্য নয়, তাই a = 0। বেগ v শূন্য হতেই হবে এমন নয় — বস্তু সমবেগে সরলরেখায় চলতেও পারে (প্রথম সূত্র)। 'a = ধ্রুবক' উত্তরও ভুল, কারণ অশূন্য ধ্রুব ত্বরণ থাকলে বলও থাকত। -
৪৪৩
15 N-এর একটি বল কোনো একটি বস্তুর উপর 4 s যাবৎ কাজ করে এবং এরপর আর কাজ করে না। বস্তুটি পরবর্তী 9 s সময়ে 54 m দূরত্ব অতিক্রম করে। বস্তুর ভর নির্ণয় কর।
- ক 5 kg
- খ 2.5 kg
- গ 10 kg
- ঘ 15 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10 kg
বল সরে যাওয়ার পর আর ত্বরণ নেই, বস্তু সমবেগে চলে; তাই ঐ বেগ v = 549 = 6 ms−1। এই বেগই 4 s ধরে বল প্রয়োগে অর্জিত হয়েছিল, শুরুতে বস্তু স্থির ছিল: a = 6 − 04 = 1.5 ms−2। ∴ m = Fa = 151.5 = 10 kg। -
৪৪৪
আপেক্ষিক গঠনের জন্য দায়ী বল কোনটি?
- ক মহাকর্ষ বল
- খ দুর্বল নিউক্লীয় বল
- গ সবল নিউক্লীয় বল
- ঘ তড়িৎচৌম্বকীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তড়িৎচৌম্বকীয় বল
পরমাণুর গঠন, রাসায়নিক বন্ধন ও পদার্থের আকৃতি — সবই নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের মধ্যকার তড়িৎচৌম্বকীয় বলের ফল। এই স্কেলে মহাকর্ষ বল নগণ্য (প্রায় 10−39 গুণ দুর্বল), আর দুই নিউক্লীয় বলের পাল্লা নিউক্লিয়াসের ভেতরেই সীমাবদ্ধ (≈10−15 m), তাই পরমাণু-স্তরের গঠনে ওগুলোর ভূমিকা নেই। -
৪৪৫
মৌলিক বল সম্পর্কে কোন বাক্যটি সত্য নয়?
- ক প্রকৃতিতে চার ধরনের মৌলিক বল রয়েছে
- খ মহাকর্ষ বল এবং তড়িৎচৌম্বক বল হচ্ছে বিপরীতধর্মী বল
- গ সবল নিউক্লীয় বলের পাল্লা খুবই বেশি
- ঘ দুর্বল নিউক্লীয় বলের বাহক কণা বোসন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সবল নিউক্লীয় বলের পাল্লা খুবই বেশি
সবল নিউক্লীয় বলের পাল্লা অত্যন্ত ক্ষুদ্র — প্রায় 10−15 m, অর্থাৎ নিউক্লিয়াসের আকারের সমান; এর বাইরে এটি কার্যত শূন্য। তাই (গ) সত্য নয়। বাকিগুলো সত্য: মৌলিক বল চারটি, মহাকর্ষ সবসময় আকর্ষী হলেও তড়িৎচৌম্বক বল আকর্ষী-বিকর্ষী দুই-ই হতে পারে, আর দুর্বল নিউক্লীয় বলের বাহক W ও Z বোসন। -
৪৪৬
ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়ার মধ্যে কোণ কত?
- ক 0°
- খ 90°
- গ 180°
- ঘ 360°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 180°
নিউটনের তৃতীয় সূত্র: প্রতিটি ক্রিয়ার সমান ও বিপরীত প্রতিক্রিয়া আছে। 'বিপরীত' মানে একই সরলরেখা বরাবর ঠিক উল্টো দিকে, তাই দুটির মধ্যবর্তী কোণ 180°। মনে রাখো, ক্রিয়া ও প্রতিক্রিয়া দুটি ভিন্ন বস্তুর উপর ক্রিয়া করে, তাই এরা কখনো পরস্পরকে কাটাকাটি করে না। -
৪৪৭
5 kg ভরের একটি হাতুড়ি 5 m উচ্চ থেকে একটি পেরেকের উপর পড়ল এবং 120 সেকেন্ডে স্থির হলো। পেরেকের উপর প্রযুক্ত মোট বল কত? (g=10 ms−2)
- ক 100 N
- খ 1050 N
- গ 500 N
- ঘ 1000 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1000 N
পড়ার ঠিক আগে বেগ v = 2gh = 2 × 10 × 5 = 10 ms−1, পেরেকে ঢোকার পর বেগ 0। ভরবেগের পরিবর্তন Δp = 5 × 10 = 50 kg ms−1, সময় Δt = 120 = 0.05 s। ∴ গড় বল F = ΔpΔt = 500.05 = 1000 N। এটাই ঘাতবলের উদাহরণ — অল্প সময়ে বিশাল বল। -
৪৪৮
মহাবিশ্বে ক্রিয়াশীল সবচেয়ে দুর্বল বল কোনটি?
- ক নিউট্রিয়ন বল
- খ তড়িৎচৌম্বকীয় বল
- গ মহাকর্ষ বল
- ঘ দুর্বল নিউক্লীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মহাকর্ষ বল
মহাকর্ষ বলকে 1 ধরলে আপেক্ষিক সবলতার ক্রম: মহাকর্ষ 1, দুর্বল নিউক্লীয় ≈1030, তড়িৎচৌম্বক ≈1039, সবল নিউক্লীয় ≈1041। ∴ সবচেয়ে দুর্বল বল মহাকর্ষ বল। পাল্লা অসীম বলে গ্রহ-নক্ষত্রের স্কেলে এর প্রভাব চোখে পড়ে, কিন্তু মানের দিক থেকে এটিই সবচেয়ে ক্ষীণ। -
৪৪৯
60 kg ভরের একটি বস্তুর উপর কত বল প্রয়োগ করলে 2 মিনিটে এর বেগ 72 kmh−1 বৃদ্ধি পাবে?
- ক 10 N
- খ 20 N
- গ 5 N
- ঘ 12 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 N
প্রথমে একক ঠিক করো: 72 kmh−1 = 72 × 518 = 20 ms−1 এবং t = 2 মিনিট = 120 s। F = mΔvt = 60 × 20120 = 1200120 = 10 N। ফাঁদ: kmh−1 কে ms−1 আর মিনিটকে সেকেন্ডে না বদলালে উত্তর বহুগুণ ভুল আসবে। -
৪৫০
একটি লিফট 15 ms−1 বেগে উপরে উঠছে। 60 kg ভরের একজন মানুষ লিফটে অবস্থান করলে লিফটে তার প্রতীয়মান ওজন হবে—
- ক 900 N
- খ 800 N
- গ 750 N
- ঘ 588 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 588 N
লিফট সমবেগে (15 ms−1 ধ্রুব) উঠছে, তাই ত্বরণ a = 0। প্রতীয়মান ওজন N = m(g + a) = mg = 60 × 9.8 = 588 N, অর্থাৎ প্রকৃত ওজনের সমান। ফাঁদ: 'উপরে উঠছে' দেখেই N > mg ভাবা যাবে না — ওজন বাড়ে কেবল ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণ থাকলে। -
৪৫১
50 kg ভরের একটি স্থির বস্তুর উপর 5 s ব্যাপী 10 N বল প্রয়োগ করা হলো। বস্তুর বেগের পরিবর্তন কত হবে?
- ক 1 ms−1
- খ 10 ms−1
- গ 50 ms−1
- ঘ 0.5 ms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1 ms−1
বলের ঘাত = ভরবেগের পরিবর্তন: Ft = m(v − u) ⇒ v − u = Ftm = 10 × 550 = 5050 = 1 ms−1। বস্তু স্থির অবস্থা থেকে শুরু করায় শেষ বেগও 1 ms−1। 50 kg ভরটা এখানে হর হিসেবে কাজে লাগছে, বাদ দেওয়া যাবে না। -
৪৫২
নিচের কোনটি নিউক্লিয়াসে নিউক্লীয় উপাদানসমূহকে একত্রে আবদ্ধ করে রাখে?
- ক মহাকর্ষ বল
- খ তড়িৎচৌম্বক বল
- গ সবল নিউক্লীয় বল
- ঘ দুর্বল নিউক্লীয় বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সবল নিউক্লীয় বল
নিউক্লিয়াসে প্রোটনগুলো পরস্পরকে তড়িৎ বলে তীব্রভাবে বিকর্ষণ করে; তবু নিউক্লিয়াস ভেঙে পড়ে না সবল নিউক্লীয় বলের কারণে, যা প্রোটন ও নিউট্রনকে একত্রে বেঁধে রাখে। এটি তড়িৎচৌম্বক বলের চেয়ে প্রায় 100 গুণ শক্তিশালী, তবে পাল্লা মাত্র ≈10−15 m। -
৪৫৩
খুব অল্প সময়ের মধ্যে খুব বড় মানের বল প্রয়োগ হলে তাকে কী বলে?
- ক ঘূর্ণন বল
- খ পারমাণবিক বল
- গ ঘাতবল
- ঘ সংরক্ষণশীল বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ঘাতবল
খুব অল্প সময়ে (Δt অত্যন্ত ছোট) প্রযুক্ত বিশাল মানের বলকে ঘাতবল (impulsive force) বলে — যেমন ব্যাটে বলের আঘাত বা পেরেকে হাতুড়ির ঘা। তাৎক্ষণিক বলের মান মাপা কঠিন, তাই হিসাব করা হয় ঘাত J = FΔt = Δp দিয়ে। -
৪৫৪
200 ms−1 বেগে আগত 0.2 kg ভরের ক্রিকেট বলকে একজন খেলোয়াড় ক্যাচ ধরে 0.1 s সময়ের মধ্যে থামিয়ে দিল। খেলোয়াড় কর্তৃক প্রযুক্ত গড় বল কত?
- ক 500 N
- খ 200 N
- গ 400 N
- ঘ 300 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 400 N
F = m(v − u)t = 0.2 × (0 − 200)0.1 = −400.1 = −400 N। ঋণচিহ্ন কেবল বোঝায় বলের দিক বলের গতির বিপরীত, তাই মান 400 N। পরীক্ষার টিকা: ক্যাচ ধরার সময় হাত পেছনে নিলে Δt বাড়ে, ফলে একই ভরবেগ পরিবর্তনে বল কমে — হাতে ব্যথা কম লাগে। -
৪৫৫
7 kg ভরের কোনো বস্তুর উপর F=2i−3j+6k N বল প্রয়োগ হলে বস্তুটি কত ত্বরণ প্রাপ্ত হবে?
- ক 1.4 ms−2
- খ 1.5 ms−2
- গ 1.0 ms−2
- ঘ 7.0 ms−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.0 ms−2
আগে বলের মান বের করো: |F| = 22 + 32 + 62 = 4 + 9 + 36 = 49 = 7 N। ∴ a = |F|m = 77 = 1.0 ms−2। ত্বরণের দিক বলের দিকেই হবে, কিন্তু প্রশ্নে শুধু মান চাওয়ায় উপাংশ আলাদা করার দরকার নেই। -
৪৫৬
4 kg ভরের একটি বস্তুর উপর 8 N বল অনুভূমিকের সাথে কত ডিগ্রি কোণে প্রয়োগ করলে বস্তুর অনুভূমিক ত্বরণ 1 ms−2 হবে?
- ক 60°
- খ 45°
- গ 30°
- ঘ 0°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 60°
অনুভূমিক ত্বরণ দেয় কেবল বলের অনুভূমিক উপাংশ: F cos θ = ma ⇒ cos θ = maF = 4 × 18 = 12 ⇒ θ = 60°। মনে রাখো, কোণ যত বড় cos θ তত ছোট, অর্থাৎ একই বলে অনুভূমিক ত্বরণ তত কম। -
৪৫৭
স্থিতাবস্থা থেকে যাত্রা করে একটি বস্তু প্রথম 2 s-এ 4 m দূরত্ব অতিক্রম করে। পরবর্তী 5 m দূরত্ব অতিক্রম করতে কত সময় লাগবে?
- ক 1 s
- খ 2 s
- গ 3 s
- ঘ 4 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1 s
স্থির থেকে শুরু, তাই s = ½at2। প্রথম 2 s-এ: 4 = ½ × a × 22 = 2a ⇒ a = 2 ms−2। মোট (4 + 5) = 9 m যেতে: 9 = ½ × 2 × t2 ⇒ t2 = 9 ⇒ t = 3 s। ∴ পরের 5 m-এ লাগে 3 − 2 = 1 s। ফাঁদ: পরের 5 m-এর জন্য সরাসরি s = ½at2 বসানো যাবে না, কারণ ঐ অংশের আদিবেগ শূন্য নয়। -
৪৫৮
একটি বস্তুর উপর 5.0 s ব্যাপী 1.0 N বল ক্রিয়ারত থাকলে বস্তুর ভরবেগ কত kg ms−1 বৃদ্ধি পাবে?
- ক 1.0
- খ 2.5
- গ 5.0
- ঘ 10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5.0
বলের ঘাত = ভরবেগের পরিবর্তন: Δp = FΔt = 1.0 × 5.0 = 5.0 kg ms−1। বস্তুর ভর দেওয়া নেই, দরকারও নেই — ভরবেগের পরিবর্তন কেবল বল ও সময়ের উপর নির্ভর করে। ভর লাগত যদি বেগের পরিবর্তন চাওয়া হতো। -
৪৫৯
অসমতল কোনো টেবিলের উপর রাখা বস্তুতে ক্রিয়াশীল বলকে কী বলে?
- ক সংরক্ষণশীল বল
- খ অসংরক্ষণশীল বল
- গ গতিশীল বল
- ঘ স্থির বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অসংরক্ষণশীল বল
অসমতল তথা রুক্ষ তলে বস্তুর উপর ঘর্ষণ বল ক্রিয়া করে, আর ঘর্ষণ বল অসংরক্ষণশীল — এই বলের বিরুদ্ধে করা কাজ পথের উপর নির্ভর করে এবং শক্তি তাপ হয়ে হারিয়ে যায়, ফেরত পাওয়া যায় না। বিপরীতে অভিকর্ষ বা স্প্রিং বল সংরক্ষণশীল; সেখানে যেকোনো বদ্ধ পথে মোট কাজ শূন্য। -
৪৬০
নিচের কোনটি বলের মাত্রা?
- ক ML2T−2
- খ MLT−3
- গ M2T−2
- ঘ MLT−2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) MLT−2
বলের সংজ্ঞা F = ma ⇒ [F] = [m][a] = M × LT−2 = MLT−2। সহজে মনে রাখার উপায়: ভরবেগের মাত্রা MLT−1, আর বল হলো ভরবেগের পরিবর্তনের হার — তাই আরও একটা T−1 যোগ হয়।
নিউটনীয় বলবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।